STUDI EKSPERIMENTAL DAN ANALITIS PELAT DUA ARAH UNTUK MENGKAJI LENDUTAN DAN POLA RETAK KOMPOSIT BETON METAL DECK TESIS. Oleh DELFI ARDIANSYAH

STUDI EKSPERIMENTAL DAN ANALITIS PELAT DUA ARAH UNTUK MENGKAJI LENDUTAN DAN POLA RETAK KOMPOSIT BETON METAL DECK. TESIS. Oleh. DELFI ARDIANSYAH 147016014/TS. FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

STUDI EKSPERIMENTAL DAN ANALITIS PELAT DUA ARAH UNTUK MENGKAJI LENDUTAN DAN POLA RETAK KOMPOSIT BETON METAL DECK. TESIS. Oleh. DELFI ARDIANSYAH 147016014/TS. FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

STUDI EKSPERIMENTAL DAN ANALITIS PELAT DUA ARAH UNTUK MENGKAJI LENDUTAN DAN POLA RETAK KOMPOSIT BETON METAL DECK. TESIS. Diajukan sebagai untuk salah satu syarat untuk memperolah gelar Magister Teknik dalam program studi Magister Tenik Sipil pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Oleh. DELFI ARDIANSYAH 147016014/TS. FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2018. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Judul Tesis. : STUDI EKSPERIMENTAL DAN ANALITIS PELAT DUA ARAH UNTUK MENGKAJI LENDUTAN DAN POLA RETAK KOMPOSIT BETON METAL DECK. Nama Mahasiswa. : Delfi Ardiansyah. Nomor Induk. : 147016014. Program Studi. : Teknik Sipil. Menyetujui, Komisi Pembimbing. (Prof. Dr. Ing. Ir. Johannes Tarigan). Ketua Program Studi. Dekan. (Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc). (Ir. Seri Maulina, M.Si, Ph.D). Tanggal Lulus. : 24 Januari 2018 i UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Telah diuji pada Tanggal 24 Januari 2018. PANITIA PENGUJI TESIS Ketua. : Prof. Dr. Ing. Ir. Johannes Tarigan. Anggota. : 1. Dr. Ing. Hotma Panggabean 2. Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE 3. Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc 4. Ir. Rudi Iskandar, MT. ii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Studi Eksperimental Dan Analitis Pelat Dua Arah Untuk Mengkaji Lendutan Dan Pola Retak Komposit Beton Metal Deck” adalah karya saya dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam tesis ini dan dicantumkan dalam daftar pustaka.. Medan, 24 Januari 2018 Penulis,. Delfi Ardiansyah 147016014. iii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

ABSTRAK. Pada pelaksanaan sebuah proyek konstruksi, khususnya yang menggunakan konstruksi beton, secara umum menggunakan metode konvensional yaitu menggunakan bekisting dan penyangga dari kayu. Dengan adanya perkembangan teknologi yang semakin pesat, muncul inovasi-inovasi baru untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas kerja. Salah satu usaha yang dilakukan adalah mengganti cara-cara konvensional menjadi lebih modern. Sistem pelat menggunakan metal deck menjadi salah satu alternatif yang sedang dikembangkan untuk menggantikan pelat konvensional. Selain pelat konvensional, dapat memberikan pilihan bagi pelaku konstruksi untuk menentukan metode pelaksanaan yang tepat dalam pelaksanaan pekerjaan pelat dalam suatu proyek konstruksi, sehingga mampu memberikan hasil yang maksimal terutama jika ditinjau kekuatan dan kekakuan struktur, durasi pekerjaan maupun dari segi biaya. Pelat komposit beton metal deck adalah penyatuan antara lembaran metal deck dengan beton, maka dengan kata lain metal deck sebagai bekisting pada pelat beton. Pada permukaan metal deck yang bersinggungan langsung dengan beton terdapat suatu elemen yang disebut embossment, yaitu elemen yang mampu mereduksi slip antara beton dengan metal deck. Besar atau kecilnya slip yang terjadi dipengaruhi oleh profil penampang metal deck dan model embossment. Dalam hal ini pengujian dilakukan dengan memberikan beban statis terpusat secara vertikal pada empat titik di atas pelat komposit beton metal deck dengan perletakan sederhana. Dengan dilakukannya pengujian tersebut maka diketahui prilaku pelat komposit (lendutan dan vertical separation) serta pola retak yang terjadi. Lendutan yang terjadi pada pelat komposit beton metal deck hasil perhitungan analitis lebih besar dari pada hasil eksperimen, dan pelat tersebut mengalami keretakan yang dimulai dari titik pembebanan menuju ke arah perletakan pelat secara diagonal (berbentuk pola amplop). Kata Kunci: metal deck, komposit, embossment, slip, vertical separation, lendutan.. iv UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

ABSTRACK. The implementation of a construction project, especially those that use concrete construction, generally using conventional method that is using formwork and buffer of wood. With the rapid development of technology, there are new innovations to improve the quality and quantity of work. One of the efforts made is to change the conventional ways to be more modern. Slab systems using metal decks to be one of alternative that is being developed to replace conventional slab. The existence of alternatives other than conventional slab, may provide an option for the contractor to determine the appropriate methods of implementation of slab work in a construction project, so as to provide maximum results, especially when reviewed the strength and stiffness of structure, duration of work and in terms of cost. Composite slab concrete metal deck is a fusion between sheet metal deck with the concrete, so in other words metal deck as formwork of concrete slab. On the surface of metal deck sheet where concrete is there are a elements called embossment, the elements which can reduce slip between concrete and sheet metal deck. Large or small slip that occurs is influenced by the profile metal deck and embossment type. In this case the test is carried out by providing statically centered static loads at four points above the metal concrete composite deck slab with simply supported edges. Whit carried out the test, it is known that the behavior of composite slab (deflection and vertical separation) and the crack pattern. Deflection in the composite concrete metal deck of analytical calculations is greater than that of the experimental results, and the cracks starting from the point of loading toward to the edge supported slab diagonally (form of envelope patterns). Keywords: metal deck, composite, embossment, slip, vertical separation, deflection.. v UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

KATA PENGANTAR. Bismillahirrahmannirrahim. Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.. Alhamdulillah puji syukur kepada ALLAH SWT atas berkah, rahmat, dan karunia sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Studi Eksperimental dan Analitis Pelat Dua Arah Untuk Mengkaji Lendutan Dan Pola Retak Komposit Beton Metal Deck”, yang merupakan salah satu syarat penyelesaian studi pada program Magister Teknik Sipil subjurusan Struktur Universitas Sumatera Utara. Dalam penyusunan tesis ini banyak hambatan yang dihadapi penulis, tetapi berkat saran, kritik serta dorongan semangat dari berbagai pihak, tesis ini dapat diselesaikan. Untuk itu penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, masukan, dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, sebagai dosen pembanding yang telah memberikan banyak masukan dan saran yang sangat bermanfaat. 3. Bapak Dr. Ir. A. Perwira Mulia Tarigan, M.Sc, sebagai dosen pembanding sekaligus ketua program Magister Teknik Sipil USU yang telah memberikan banyak masukan dan saran yang sangat bermanfaat. 4. Bapak Dr. Ing. Hotma Panggabean, sebagai dosen pembanding yang telah memberikan banyak masukan dan saran. 5. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT, sebagai dosen pembanding sekaligus sekretaris program Magister Teknik Sipil USU yang telah memberikan banyak masukan dan saran yang sangat bermanfaat. 6. Bapak Albert Simbolon, Bapak Joseph Admika Ginting, Ibu Ir. Rahmi Karolina MT yang telah membantu berbagai hal untuk kelancaran eksperimen tesis ini.. 7. Staf dan karyawan di program Magister Teknik Sipil USU dan Fakultas, Kak Dewi, Kak Yani, Bg Amri dan Bg Amin. 8. Ibunda Tercinta yang selalu mendo’akan, memberikan motivasi, dorongan, dan semangat yang tidak pernah putus selama penulis menempuh studi diprogram Magister Teknik Sipil USU.. vi UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

9. Almarhum Ayah yang semasa hidupnya beliau selalu memberikan motivasi, dorongan semangat, dan pandangan positif dalam menatap masa depan kepada penulis. 10. Istri tercinta Vepy Asyana, M.Si yang selalu mendampingi dalam finishing tesis ini dan tempat bertukar fikiran. 11. Bang Dr. Dedi Mardiansyah, M.Si, Andi Bramudia dan Liliana Saharani, abang dan adik-adik yang selalu memberikan dorongan dan semangat untuk meraih citacita. 12. Teman-teman Magister Teknik Sipil USU 2014, Bg Martinus Muliater sekaligus partner penelitian, Masda Eka Putra, Ibu Sri Prafanti, Bg Trisno, Bg Faisal, Bg Rahmat Junizar, Bg Rajinda Bintang, Kak Maliza Nasution, Bg Reza, Bg Meijer, Pak Dayat, Bg Fadli, Dedi Rahmat dan Bg Junaidi yang selalu kompak dalam berdiskusi maupun refresing. 13. Adik-adik Teknik Sipil USU yang sudah membantu di laboratorium. 14. Teman-teman Kost 31 Kenanga Raya yang selalu solid dan kompak, tempat penulis tinggal selama menjalani program Magister Teknik Sipil USU. 15. Dan kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan-kekurangan dalam tesis ini. Namun diharapkan tesis ini dapat memberikan sumbangan ilmu pengetahuan dalam teknik sipil khususnya bidang subjurusan struktur. Semoga tesis ini dapat berguna bagi yang membacanya. Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.. Medan, Januari 2018. Delfi Ardiansyah 147016014. vii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

RIWAYAT HIDUP. A. DATA PRIBADI Nama. : Delfi Ardiansyah. Tempat/Tanggal Lahir. : Hasahatan/24 Desember 1988. Alamat. : Jl. Kamboja, Panam, Pekanbaru. Email. : delfiardiansyah@yahoo.co.id. Jenis Kelamin. : Laki-laki. Agama. : Islam. Status. : Menikah. B. RIWAYAT PENDIDIKAN Tahun 1995-2001. : SDN 001 Danau Sati, Rambah Samo, Rokan Hulu. Tahun 2001-2004. : SMPN 1 Rambah, Rokan Hulu. Tahun 2004-2007. : SMAN Plus Propinsi Riau. Tahun 2007-2012. : Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Subjurusan Struktur (S1). Tahun 2014-2018. : Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Subjurusan Struktur (S2). C. RIWAYAT PEKERJAAN 1. Nama Perusahaan Tahun Posisi Proyek. : PT. Bach Multi Gloal : 2012-2013 : Supervisor Civil Mechanical Elektrical : Pembangunan Tower Telekomunikasi. 2. Nama Perusahaan Tahun Posisi Proyek. : CV. Rokan Bersama : 2013-2014 : Konsultan Perencanaan dan Pengawasan : Proyek Dinas Pendidikan Kabupaten Rokan Hulu. 3. Nama Perusahaan Tahun Posisi Proyek. : PT. Radisa Perkasa Mandiri : 2014-2017 : Koordinator Sipil : Pembangunan Gedung Bertingkat 4 Lantai. viii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ i. PERNYATAAN ............................................................................................... iii. ABSTRAK ...................................................................................................... iv. KATA PENGANTAR .................................................................................... vi. RIWAYAT HIDUP ......................................................................................... viii. DAFTAR ISI ................................................................................................... ix. DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii. DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii. DAFTAR LAMBANG ................................................................................... xvi. BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ............................................................................. 1. I.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 2. I.3 Batasan Masalah .......................................................................... 3. I.4 Tujuan Penelitian ......................................................................... 4. I.5 Sistematika Penulisan .................................................................. 4. BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Umum ......................................................................................... 6. II.2 Pelat Satu Arah/One Way Slab .................................................... 7. II.3 Pelat Dua Arah/Two Way Slab..................................................... 10. II.4 Lendutan Pelat ............................................................................ 13. II.5 Profil Metal Deck ........................................................................ 19. II.5.1 Uji Kuat Tarik .................................................................. 23. II.5.2 Modulus Elastisitas .......................................................... 24. II.6 Penyelidikan Eksperimental ....................................................... 25. II.6.1 Biaya Material .................................................................... 28. II.6.2 Volume/Kubikasi Pekerjaan .............................................. 28. II.7 Pekerjaan Beton ........................................................................... 29. II.7.1 Pekerjaan Bekisting ............................................................ 29. II.7.2 Pekerjaan Pembesian Beton .............................................. 31. ix UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

II.7.3 Pekerjaan Pengecoran ........................................................ 33. II.8 Komposit Beton Metal Deck ....................................................... 33. II.8.1 Pelat Beton ......................................................................... 33. II.8.2 Aplikasi Metal Deck ........................................................... 34. II.8.3 Pelat Komposit Beton Metal Deck ..................................... 35. II.8.4 Bahan Komposit Partikel.................................................... 36. II.8.5 Bahan Komposit Serat ........................................................ 36. II.8.6 Keruntuhan Pelat Komposit Beton Metal Deck ................. 37. II.8.7 Pola Retak........................................................................... 42. II.8.8 Vertical Separation ............................................................ 54. II.9 Wiremesh ..................................................................................... 57. BAB III METODE PENELITIAN III.1 Perencanaan .............................................................................. 58. III.2 Tata Urutan dan Langkah Kerja ............................................... 59. III.3 Bagan Alir Penelitian ................................................................ 60. III.4 Perencana Campuran Beton ...................................................... 61. III.4.1 Pelaksanaan Pengujian................................................... 61. III.4.1.1 Uji Kuat Tekan Beton Silinder ...................... 61. III.4.1.2 Uji Kuat Tarik Beton Silinder ...................... 61. III.5 Pembebanan Dalam Pengujian Pelat ........................................ 62. III.6 Permodelan Struktur .................................................................. 62. BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALITIS IV.1 Umum ....................................................................................... 67. IV.2 Pengujisn Sampel Beton Silinder .............................................. 67. IV.3 Perencanaan Dimensi Penampang Pelat Komposit ................... 68. IV.4 Hasil Pengujian ......................................................................... 68. IV.4.1 Kurva Beban VS Lendutan ............................................ 69. IV.4.2 Kurva Beban VS Vertical Separationi .......................... 70. IV.4.3 Perhitungan Lendutan cara Analitis............................... 71. x UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

IV.5 Perbandingan Lendutan Hasil Eksperimental dan Analitis ...................................................................................... 89. IV.5.1 Perbandingan Lendutan di Titik 1 ................................. 89. IV.5.2 Perbandingan Lendutan di Titik 2 ................................. 90. IV.5.3 Perbandingan Lendutan di Titik 3 ................................. 91. IV.6 Pola Keruntuhan (Collaps Machanism) Pelat Komposit .......... 92. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ................................................................................ 97. V.2 Saran .......................................................................................... 98. DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... xviii. LAMPIRAN A GAMBAR DAN TABEL ..................................................... 1(A-I). xi UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

DAFTAR TABEL. Tabel II.1 Spesifikasi metal deck Smartdeck 51 (www.tatabluescope.com) .... 22. Tabel II.2 Hasil uji kuat tarik sampel metal deck ............................................. 24. Tabel II.3 Persentase peningkatan beban terpusat untuk pelat perletakan dua arah dengan tulangan sehubungan dengan beban dua arah tanpa tulangan. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) .......................................................... 27. Tabel II.4 Perbandingan nilai “m” dan “k” dari berbagai Profil (Marimuthu V., et al, 2007 ............................................................................................. 42. Tabel II.5 Rincian persamaan garis leleh (Tipe Pelat (f)-(i)) ............................ 47. Tabel II.6 Parameter pelat dengan permodelan komputer ................................ 47. Tabel II.7 Hasil eksperimental pelat komposit beton metal deck dengan penulangan satu arah (Sumber: Max L. Porter (1988)) .................... 52. Tabel IV.1 Hasil uji kuat tekan sampel beton ................................................... 67. Tabel IV.2 Hasil pengukuran manometer antara beban vs lendutan ................ 69. Tabel IV.3 Hasil pengukuran manometer antara beban vs vertical separation. 70. Tabel IV.4 Rekapitulasi lendutan yang terjadi akibat pembebanan P1 ............ 76. Tabel IV.5 Rekapitulasi lendutan yang terjadi akibat pembebanan P2 ............ 80. Tabel IV.6 Rekapitulasi lendutan yang terjadi akibat pembebanan P3 ............ 84. Tabel IV.7 Rekapitulasi lendutan yang terjadi akibat pembebanan P4 ............ 88. Tabel IV.8 Rekapitulasi seluruh pembebanan terpusat (P1+P2+P3+P4) ......... 88. Tabel IV.9 Perbandingan lendutan di titik 1 ..................................................... 89. Tabel IV.10 Perbandingan lendutan di titik 2 ................................................... 90. Tabel IV.11 Perbandingan lendutan di titik 3 ................................................... 91. xii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

DAFTAR GAMBAR. Gambar I.1 Bentuk embossment pada pelat metal deck yang dipakai untuk pengujian eksperimental (www.tatabluescopesteel.com) .............. 3. Gambar II.1 (a) Pelat dengan tebal konstan; (b) Bagian dari pelat sebelum dan sesudah defleksi ........................................................................... 7. Gambar II.2 (a) Tampak pelat dua arah / two way slab dan (b) Pelat satu arah / one way slab........................................................................................ 8. Gambar II.3 (a) & (b) Tampak atas dan tampak depan pelat dengan tulangan pokok 1 arah................................................................................. 9. Gambar II.4(a) Pelat lantai dengan balok-balok ............................................... 10. Gambar II.4(b) Pelat lantai cendawan ............................................................... 11. Gambar II.4(c) Pelat lantai datar ....................................................................... 11. Gambar II.5(a) Pelat dan balok sebelum terjadi rotasi ...................................... 12. Gambar II.5(b) Pelat dan balok sebelum terjadi rotasi ..................................... 12. Gambar II.6 Pelat dan balok terjepit elastis ...................................................... 13. Gambar II.7 Pelat dan balok terjepit penuh/kaku.............................................. 13. Gambar II.8 Pelat segiempat yang bertumpu sederhana dengan beban terbagi rata (Rudolp Szilat, 1974) ................................................................... 16. Gambar II.9 Pelat segiempat yang bertumpu sederhana dengan beban terpusat (Rudolp Szilat, 1974) ................................................................... 18. Gambar II.10 Smartdek 51 (www.tatabluescopesteel.com).............................. 21. Gambar II.11 Ilustrasi pelat komposit beton metal deck................................... 21. Gambar II.12 Bentuk Spesimen Sampel Metal Deck........................................ 23. Gambar II.13 Lokasi sampel yang diambil ....................................................... 23. Gambar II.14 Sketsa uji kuat tekan tarik sampel metal deck ............................ 23. Gambar II.15 Kurva beban vs displacement sampel strip dari metal deck ....... 24. Gambar II.16 Struktur di atas perletakan sederhana dengan dua beban terpusat 25 Gambar II.17(a) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 1. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009)..... 26. Gambar II.17(b) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 2. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) .. 26. xiii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar II.17(c) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 3. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) .. 26. Gambar II.17(d) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 4. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) .. 27. Gambar II.18(a) Hubungan lendutan terhadap beban-titik tengah untuk pelat lebar 2800 mm (Rs = 20). (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) ............... 27. Gambar II.18(b) Hubungan lendutan terhadap beban-titik tengah untuk pelat lebar 2800 mm (Rs = 26). (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) ............... 28. Gambar II.19 Contoh pengerjaan bekisting ...................................................... 31. Gambar II.20 Contoh pekerjan pembesian ....................................................... 32. Gambar II.21 Contoh pekerjaan pengecoran pengecoran pelat beton konvensional (kiri) dan pengecoran pelat metal deck (kanan) ........................ 33. Gambar II.22 (a). Pelat ditumpu balok (monolit) (b). Pelat ditumpu oleh dinding / tembok (c). Pelat ditumpu balok baja dengan sistem komposit (d). Pelat ditumpu kolom secara langsung (pelat cendawan) ........... 34. Gambar II.23 Tipe pelat dengan perletakan semua sisi yang menunjukkan pola garis leleh. Famiyesin, dkk (2001) ..................................................... 43. Gambar II.24 Bentuk linear fungsi η terhadap λ (pelat tipe (b)) ....................... 48. Gambar II.25 Variasi C dengan sebuah kombinasi dari r dan b (pelat tipe(b)). 49. Gambar II.26 Variasi M dengan sebuah kombinasi dari r dan b (pelat tipe(b)). 49. Gambar II.27 Tipe kegagalan ikatan geser ....................................................... 50. Gambar II.28 Tampak pembebanan dan perletakan benda uji pelat komposit metal deck .................................................................................. 51. Gambar II.29 Pelat mekanisme keruntuhan dan sistem pembebanan pelat komposit beton metal deck perletakan dua arah dengan pembebanan terpusat (Porter, Max L, 1988) ............................. 53. Gambar II.30 Vertical separation (Chen, Shiming. Xiaoyu Shi, 2011) ........... 55. Gambar II.31 Kondisi kontak antara permukaan beton dan metal deck. (Chen, Shiming. Xiaoyu Shi, 2011) .......................................... 56. Gambar III.1 Bagan alir penelitian.................................................................... 60. Gambar III.2 Sketsa uji kuat tekan beton dengan mesin UTM ......................... 61. Gambar III.3 Sketsa uji belah beton dengan mesin UTM ................................. 62. xiv UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar III.4 Bentuk spesimen sampel metal deck ........................................... 63. Gambar III.5 Tampak samping dan tampak atas lempeng metal deck sebelum dilakukan pengecoran .................................................................. 64. Gambar III.6 Tampak samping dan atas pelat komposit beton metal deck ...... 65. Gambar III.7 (a) dan (b) Pelat komposit beton metal deck sebelum dilakukan pengujian................................................................... 66. Gambar IV.1 Detail potongan pelat komposit beton metal deck ...................... 68. Gambar IV.2 Kurva beban vs lendutan hasil eksperimen ................................. 69. Gambar IV.3 Posisi manometer pada pelat komposit ....................................... 70. Gambar IV.4 Kurva beban vs vertical separation ............................................ 71. Gambar IV.5 Grafik hasil lendutan dengan cara analitis akibat beban P1, P2, P3 dan P4 .......................................................................................... 89. Gambar IV.6 Grafik perbandingan lendutan di titik 1 ...................................... 90. Gambar IV.7 Grafik perbandingan lendutan di titik 2 ...................................... 91. Gambar IV.8 Grafik perbandingan lendutan di titik 3 ...................................... 92. Gambar IV.9 Potongan memanjang dan melintang pelat komposit beton metal deck .............................................................................................. 94. Gambar IV.10 Sketsa pola retak pelat komposit beton metal deck setelah dilakukan pengujian................................................................... 95. Gambar IV.11 Posisi manometer disaat dikakukan pengujian ......................... 96. Gambar IV.12 Pola keretakan setelah dilakukan pengujian di laboratorium.... 96. xv UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

DAFTAR LAMBANG LAMBANG. NAMA. Pemakaian pertama pada halaman. As. Luas tulangan tarik. 44. b. Lebar pelat. 44. d. Tinggi efektif penampang pelat. 44. E. Modulus elastisitas metal deck. 25. 𝑓𝑐′. Kuat tekan beton (mutu beton). 64. fydeck. Tegangan leleh metal deck. 69. h. Tebal pelat beton. k. Jarak vertikal antara titik awal garis regresi dengan titik. 3. nol sumbu y. 38. L. Panjang bentang pelat komposit. 25. 𝐿𝑛. Bentang bersih terbesar antara kedua arah. 12. 𝐿𝑠. Panjang daerah geser. 2. 𝐿𝑥. Panjang pelat arah x. 3. 𝐿𝑦. Panjang pelat arah y. 3. 𝐿′. Bentang geser arah melintang. 52. 𝐿′′. Bentang geser arah memanjang. 53. m. Kemiringan garis regresi. 38. 𝑃𝑢. Tegangan geser transversal dan longitudinal. 54. 𝑃𝑢𝑒. Total tegangan geser hasil eksperimen. 54. 𝑃𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑. Gaya tarik leleh. 24. Q. Gaya lintang. 15. q. Beban terbagi rata. 45. 𝑞𝑒. Beban ultimate. 47. r. Persentase peningkatan beban terpusat. 27. s. Jarak antara tulangan (as ke as). 52. u. Perpindahan tangensial. 58. 𝑢𝑠. Perpindahan geser. 58. 𝑉𝑙. Gaya geser arah memanjang (longitudinal). 54. xvi UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

𝑉𝑡. Gaya geser arah melintang (tranversal). Vu. Gaya geser ultimate yang dapat bekerja sesuai kapasitas geser. 54. pelat. 51. w. Persamaan lendutan pelat. 14. 𝛽. Perbandingan bentang bersih terpanjang dengan bentang bersih terpendek. 12. 𝜀𝑐. Regangan metal deck. 37. Δ. Lendutan. 25. 𝜆. Faktor beban. 47. 𝜂. Faktor efisiensi. 47. 𝜌. Rasio penguatan tulangan. 44. µ. Konstanta koefisien gesekan. 58. τ. Tegangan geser tangensial. 58. 𝜏𝑐. Koefisien kohesi. 58. x, y, z. Koordinat kartesius. 𝜉, 𝜂. Koordinat pembebanan. 7 18. xvii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi konstruksi saat ini mengalami kemajuan pesat, yang ditandai dengan hadirnya berbagai jenis material dan peralatan yang modern. Pada zaman dahulu dengan peralatan yang sederhana dapat didirikan bangunanbangunan monumental yang sampai saat ini masih tetap dikagumi. Dalam perkembangan dunia konstruksi sekarang ini, sangat banyak usaha yang dilakukan untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas kerja, baik secara struktur maupun manajemen konstruksi. Setidaknya upaya yang dilakukan merupakan usaha untuk memperbaiki dan mencapai hasil kerja yang lebih baik. Terdapat adanya teknologi baru yang dapat mempercepat penyelesaian pelaksanaan proyek secara tepat dalam penggunaan alat, material dan tenaga kerja yang dibutuhkan sesuai dengan standar pelaksanaan proyek, dengan biaya digunakan seekonomis mungkin dengan mutu yang dapat diandalkan. Salah satu teknologi baru tersebut adalah penggunaan metal deck sebagai bekisting permanen pada struktur pelat. Para pengusaha jasa konstruksi selalu berusaha merealisasikan proyeknya tanpa mengesampingkan tercapainya efisiensi biaya dan waktu namun tetap memenuhi mutu yang baik. Pemilihan suatu metode sangat penting dalam pelaksanaan suatu proyek konstruksi karena dengan metode pelaksanaan yang tepat dapat memberikan hasil yang maksimal terutama jika ditinjau dari segi biaya maupun dari segi waktu. Dengan adanya kemajuan teknologi yang semakin pesat dalam dunia konstruksi, maka pengelolaan proyek tersebut bisa kita laksanakan lebih efektif dari segi biaya dan efisien dari segi waktu. Salah satu usaha yang dilakukan oleh pengelola proyek adalah mengganti cara-cara konvensional menjadi lebih modern. Hal ini memunculkan inovasi sistem pelat menggunakan metal deck sebagai alternatif lain dari sistem pelat konvensional. Dengan penggunaan material metal deck ini pada proyek yang akan kita laksanakan maka beberapa permasalahan yang selalu terjadi dilapangan bisa kita minimalisir.. 1 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

2. Pada pelat komposit beton metal deck. ini beton akan dicor diatas. lempengan metal deck, dengan kata lain metal deck adalah sebagai bekisting beton tersebut. Metal deck adalah pelat lempengan yang terbuat dari bahan baja yang tipis (cold formed) dan umumnya memiliki kekuatan tarik leleh lebih besar dari 300 MPa. Dari penelitian eksperimental yang telah dilakukan oleh (Marimuthu, 2007) pada 18 spesimen pelat komposit dengan panjang bentang geser yang bervariasi, dapat disimpulkan:  Perilaku pelat komposit metal deck yang terjadi terutama bergantung pada panjang rentang geser.  Untuk bentang geser (𝐿𝑠 ) yang lebih pendek, kekuatan pelat didominasi oleh kegagalan ikatan geser (800>𝐿𝑠 >315) mm.  Jika bentang geser (𝐿𝑠 ) cukup besar namun tidak lebih besar dari 1,25 m, perilaku lempengan diatur oleh kegagalan lentur, 𝐿𝑠 <1250 mm. Berdasarkan tinjauan literatur menunjukkan bahwa analisis perilaku pelat komposit metal deck sangat kompleks. Tingkat kekuatan ikatan geser yang dicapai bergantung pada banyak parameter, seperti tinggi, bentuk, orientasi dan frekuensi pola embossment dan geometri serta ketebalan/fleksibilitas lembaran profil metal deck itu sendiri.. I.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana cara mengetahui lendutan yang terjadi pada pelat dengan penulangan dua arah yang didesain dengan menggunakan komposit beton metal deck yang diperoleh dari hasil pengujian eksperimental dengan pembebanan statis dengan beban terpusat dan dibandingkan dengan hasil perhitungan analitis. 2. Bagaimana menganalisa pola keretakan dan keruntuhan yang terjadi pada pelat dengan penulangan dua arah yang didesain menggunakan komposit beton metal deck dengan pembebanan statis terpusat.. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

3. I.3 Batasan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang yang dikemukakan diatas bahwa dalam dunia konstruksi dituntut untuk selalu menyempurnakan metode dan cara teknis dilapangan untuk menghasilkan konstruksi yang terbaik, salah satunya dengan menganalisa struktur pelat yang direncanakan, dalam tesis ini kami hanya meninjau pada struktur atas khususnya pada analisa kekuatan pelat dengan meninjau lendutan dan pola retak yang terjadi, maka diambil permasalahan sebagai berikut:  Menganalisa kekuatan pelat komposit beton metal deck penulangan dua arah dengan melihat lendutan yang terjadi ketika diberikan pembebanan vertikal statis secara terpusat.  Meninjau pola keretakan dan keruntuhan yang terjadi pada pelat komposit beton metal deck dengan penulangan dua arah akibat pembebanan statis.  Pelat yang dibuat adalah pelat dengan penulangan dua arah dengan lebar 𝐿𝑥 = 1940 mm, 𝐿𝑦 = panjang 3000 mm dan tebal h = 130 mm.  Menggunakan tulangan atas besi beton polos diameter 10 mm.  Mutu beton readymix adalah K-300.  Bentuk embossment yang terdapat pada metal deck (Smardeck 51) seperti pada gambar I.1.. Gambar I.1 Bentuk embossment pada pelat metal deck yang dipakai untuk pengujian eksperimental (www.tatabluescopesteel.com). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

4  Pengecoran dan pengujian dilakukan di laboratorium Magister Teknik Sipil USU.. I.4 Tujuan Penelitian Penelitian eksperimental ini bertujuan untuk: 1. Untuk menganalisa lendutan pelat yang didesain menggunakan komposit beton metal deck dengan penulangan pelat dua arah yang diberikan pembebanan terpusat vertikal statis secara eksperimen dan analitis. 2. Untuk menganalisa pola keretakan dan keruntuhan yang terjadi pada pelat komposit beton metal deck dengan penulangan pelat dua arah yang diberikan pembebanan vertikal statis. 3. Untuk. menganalisa. perilaku. pelat. komposit. tentang. vertical. separation/pemisahan vertikal.. I.5 Sistematika Penulisan Penulisan tesis ini disusun. dalam lima bab dengan. sistematika penulisan. sebagai berikut : Bab I Pendahuluan Pendahuluan memuat tentang latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan dan sistematika penulisan. Bab II Tinjauan Pustaka Bab ini berisikan uraian mengenai beberapa teori yang diperlukan dalam analisa penelitian serta kebutuhan-kebutuhan terkait ekperimental seperti defenisi pelat satu arah, pelat dua arah, material beton, material metal deck, pelat komposit beton metal deck, kajian mengenai pola keruntuhan pelat, serta beberapa tinjauan literatur dari eksperimen yang telah dilaksanakan oleh para peneliti terdahulu. Bab III Metode Penelitian Pada bab ini akan dibahas mengenai pelaksanaan dalam melakukan penelitian mulai dari metode yang digunakan untuk menentukan tebal pelat beton sesuai dengan peraturan SNI, pengujian sampel beton, pengujian kuat tarik spesimen metal deck hingga pengujian pelat komposit beton metal deck.. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

5. Bab IV Analisis Dan Pembahasan Bab ini menyajikan hasil analisis perhitungan lendutan pelat komposit betonmetal deck secara eksperimental serta dibandingkan dengan hitungan analitikal. Bab V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi penutup dari laporan tesis meliputi kesimpulan-kesimpulan yang diperoleh dari hasil ekperimental dan analitikal, serta beberapa saran yang dapat dievaluasi untuk penelitian ini dan untuk penelitian lebih lanjut.. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1. Umum Perencanaan. merupakan. salah. satu. fungsi. vital. manajemen proyek. Perencanaan dikatakan baik bila seluruh. dalam. kegiatan. proses kegiatan. yang ada didalamnya dapat diimplentasikan sesuai dengan sasaran dan tujuan yang telah ditetapkan dengan tingkat penyimpangan minimal serta hasil akhir maksimal. Secara umum defenisi perencanaan adalah suatu tahapan dalam manajemen proyek yang mencoba meletakkan dasar tujuan dan sasaran sekaligus menyiapkan. segala. program. teknis. dan. administratif. agar. dapat. diimplementasikan. Tujuan perencanaan adalah melakukan usaha untuk memenuhi persyaratan spesifikasi proyek yang ditentukan dalam batasan biaya, mutu dan waktu serta faktor keselamatan. Filosofi perencanaan antara lain : . Aman, keselamatan terjamin.. . Efektif, produk perencanaan berfungsi.. . Efisien, produk yang dihasilkan hemat biaya.. . Mutu terjamin, tidak menyimpang dari spesifikasi yang ditentukan. . Perencanaan merupakan tahapan paling penting dari suatu fungsi manajemen, terutama dalam menghadapi lingkungan eksternal yang berubah dinamis.. Dalam era globalisasi ini, perencanaan harus lebih mengandalkan prosedur yang rasional dan sistematis bukan hanya pada intuisi dan firasat (dugaan). Dalam perencanaan, alternatif rencana anggaran biaya dituntut lebih kreatif demi memunculkan alternatif-alternatif yang mana akan digunakan dalam melakukan perencanaan pada komponen pembangunan tersebut yaitu komponen pelat. Alternatif tersebut dapat dikaji dari segi bahan, dimensi, waktu pelaksanaan, biaya pelaksanaan dan lain-lain. Pelat adalah elemen struktur datar yang memiliki ketebalan yang lebih kecil dari dimensi lainnya. Pelat diklasifikasikan menjadi tiga tipe yaitu pelat dengan defleksi kecil, pelat dengan defleksi besar dan pelat tebal (Ugural, 1999).. 6 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

7. Pelat yang tidak dibebani pada bidang x dan y yang bertepatan dengan tengah bidang dan karenanya defleksi bidang z adalah nol. Komponen dari perpindahan dititik A mengakibatkan arah x, y, dan z secara berurutan diberikan notasi menjadi u, v, dan w. Ketika dalam kaitan dengan beban lateral menimbulkan deformasi pada tengah permukaan yaitu titik A(𝑥𝑎 ,𝑦𝑎 ) mempunyai defleksi w.. (a). (b). Gambar II.1 (a) Pelat dengan tebal konstan; (b) Bagian dari pelat sebelum dan sesudah defleksi Kondisi perletakan pelat terbagi tiga yaitu: Pertama kondisi tepi jepit (built in edge), jika tepi pelat adalah jepit maka defleksi sepanjang tepi adalah nol. Kedua kondisi tepi ditumpu sederhana (simply supported edge), jika pelat ditumpu sederhana maka defleksi sepanjang tepi adalah nol. Pada waktu yang sama tepi dapat berotasi secara bebas dan tidak ada lentur momen sepanjang tepi. Ketiga kondisi tepi bebas (free edge), jika tepi pelat seluruhnya bebas secara natural diasumsikan sepanjang tepi tidak ada momen lentur dan momen puntir dan juga tidak ada gaya geser vertikal.. II.2. Pelat Satu Arah / One Way Slab Sistem perencanaan tulangan pelat beton pada dasarnya dibagi menjadi 2 macam yaitu : 1. Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok satu arah (selanjutnya disebut : pelat satu arah/one way slab). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

8. 2. Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok dua arah (disebut pelat dua arah/two way slab) Apabila 𝐿𝑥 ≥ 0,4 Ly seperti Gambar II.2 (a), pelat dianggap sebagai menumpu pada balok B1, B2, B3, B4 yang lazimnya disebut sebagai pelat yang menumpu keempat sisinya. Dengan demikian pelat tersebut dipandang sebagai pelat dua arah (arah x dan arah y), tulangan pelat dipasang pada kedua arah yang besarnya sebanding dengan momen-momen setiap arah yang timbul.. (a). (b). Gambar II.2 (a) Tampak pelat dua arah / two way slab dan (b) Pelat satu arah / one way slab Apabila 𝐿𝑥 < 0,4 𝐿𝑦 Seperti pada Gambar II.2 (b) pelat tersebut dapat dianggap sebagai pelat menumpu balok B1 dan B3, sedangkan balok B2 dan B4 hanya kecil di dalam memikul beban pelat. Dengan demikian pelat dapat dipandang sebagai pelat satu arah (arah x), tulangan utama dipasang pada arah x dan pada arah y hanya sebagai tulangan pembagi. Contoh pelat satu arah adalah pelat kantilever (luifel) dan pelat yang ditumpu oleh 2 tumpuan. Karena momen lentur hanya bekerja pada 1 arah saja, yaitu searah bentang 𝐿𝑥 (lihat gambar di bawah), maka tulangan pokok juga dipasang 1 arah yang searah bentang 𝐿𝑥 tersebut. Untuk menjaga agar kedudukan tulangan pokok (pada. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

9. saat pengecoran beton) tidak berubah dari tempat semula maka dipasang pula tulangan tambahan yang arahnya tegak lurus tulangan pokok. Tulangan tambahan ini lazim disebut tulangan bagi (seperti terlihat pada gambar di bawah). Kedudukan tulangan pokok dan tulangan bagi selalu bersilangan tegak lurus, tulangan pokok dipasang dekat dengan tepi luar beton, sedangkan tulangan bagi dipasang di bagian dalamnya dan menempel pada tulangan pokok. Fungsi tulangan bagi, selain memperkuat kedudukan tulangan pokok, juga sebagai tulangan untuk penahan retak beton akibat susut dan perbedaan suhu beton.. (a). (b). Gambar II.3 (a) & (b) Tampak atas dan tampak depan pelat dengan tulangan pokok 1 arah. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

10. Pada pelat kantilever, karena momennya negatif, maka tulangan pokok (dan tulangan bagi) dipasang di atas. Jika dilihat gambar penulangan tampak depan Gambar II.3 (a), maka tampak jelas bahwa tulangan pokok dipasang paling atas (dekat dengan tepi luar beton), sedangkan tulangan bagi menempel di bawahnya. Tetapi jika dilihat pada gambar tampak atas Gambar II.3 (a), pada garis tersebut hanya tampak tulangan horizontal dan vertikal bersilangan, sehingga sulit dipahami tulangan mana yang seharusnya dipasang di atas atau menempel di bawahnya. Untuk mengatasi kesulitan ini, perlu aturan penggambaran dan simbol-simbol sebagai berikut : 1.. Aturan umum dalam penggambaran, yaitu harus dapat dilihat/dibaca dari bawah dan/atau sebelah kanan diputar ke bawah.. 2.. Tulangan yang dipasang di atas diberi tanda berupa segitiga dengan bagian lancip di bawah, berarti berada di atas.. 3.. Tulangan yang dipasang di atas diberi tanda berupa segitiga dengan bagian lancip di atas, berarti berada di bawah.. 4.. Pada gambar (a) tampak depan, baik tulangan pokok maupun tulangan bagi semuanya dipasang di atas. Tulangan pokok terletak paling atas (pada urutan ke-1 dari atas) dan tulangan bagi menempel di bawahnya.. 5.. Dengan memperhatikan dan mencermati item 1 sampai item 4 di atas, maka dapat dipahami bahwa Gambar II.3(b) tampak atas, tulangan bagi di daerah tumpuan diberi tanda 2 buah segitiga dengan lancip ke sebelah kanan, karena tulangannya dipasang di atas dan pada urutan ke-2 dari atas, sedangkan tulangan bagi di daerah lapangan diberi tanda 2 buah segitiga dengan bagian lancip ke sebelah kiri.. II.3. Pelat Dua Arah / Two Way Slab. Pelat dua arah adalah pelat yang didukung pada keempat sisinya, sehingga lenturan terjadi dalam dua arah. Jenis-jenis pelat dua arah antara lain: 1. Pelat Lantai Dengan Balok-Balok. Gambar II.4a Pelat Lantai dengan balok-balok. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

11. 2. Pelat Lantai Cendawan. Gambar II.4b Pelat lantai cendawan 3. Pelat Lantai Datar. pelat. kolom Gambar II.4c Pelat lantai datar Persyaratan tebal pelat lantai 2 arah 1. Tebal minimum pelat tanpa balok . Pelat tanpa penebalan (drop panel). = 120 mm. . Pelat dengan penebalan. = 100 mm. 2. Tebal minimum pelat dengan balok Tebal pelat tidak boleh lebih dari: h =. 𝑓𝑦 ) 1500. 𝑙𝑛(0,8+ 36. (II.1a). Tebal pelat tidak boleh kurang dari:. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

12. h =. 𝑓𝑦 ) 1500. 𝑙𝑛(0,8+. (II.1b). 36+9𝛽. Tebal pelat lantai dengan balok dihitung dengan rumus: h =. 𝑙𝑛(0,8+. 𝑓𝑦 ) 1500. (II.1c). 1. 36+5𝛽[𝛼𝑚 −0,12(1+𝛽)]. ln = bentang bersih terbesar antara kedua arah 𝛽 = perbandingan bentang bersih terpanjang dengan bentang bersih terpendek pada panel yang ditinjau 1. 𝛼𝑚 = (𝛼1 + 𝛼2 + 𝛼3 + 𝛼4) 4 𝛼=. 𝐸𝑏.𝐼𝑏 𝐸𝑠.𝐼𝑠. 𝛼1 𝛼2. 𝛼3. 𝛼4 Dalam segala hal tebal minimum pelat:. 𝛼𝑚 < 2. h minimum = 120 mm. 𝛼𝑚 ≥ 2. h minimum = 90 mm. Jenis-jenis tumpuan 1. Terletak bebas, hal ini terjadi apabila pelat dapat berotasi bebas pada tumpuannya.. a. b. Gambar II.5a Pelat dan balok sebelum terjadi rotasi dan II.5b Pelat dan balok sebelum terjadi rotasi. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

13. 2. Terjepit elastis, terjadi apabila pelat pada tumpuan merupakan satu kesatuan dengan balok pemikul yang relative tidak terlalu kaku, sehingga memungkinkan terjadi rotasi.. Gambar II.6 Pelat dan balok terjepit elastis 3. Terjepit penuh, hal ini terjadi apabila penampang pelat diatas tumpuan tidak dapat berotasi akibat beban, misalnya pada balok pemikul yang relative kaku atau pada kondisi pelat yang simetris.. Gambar II.7 Pelat dan balok terjepit penuh/kaku Pembebanan pelat lantai gedung Beban mati: 1. Berat sendiri pelat 2. Berat sendiri keramik 3. Berat sendiri spesi 4. Berat sendiri gantungan/langit-langit Beban hidup: Sesuai dengan peraturan pembebanan.. II.4. Lendutan Pelat Beban sinussoidal adalah yang paling simpel mengerjakan persamaan. lendutannya, demikian juga untuk mendapatkan gaya dalamnya. Suatu pelat yang dibebani beban sinussoidal dapat dilihat gambar di bawah, dimana perletakan. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

14. sederhana dengan lebar pelat a kearah x dan b kearah y. Dimana beban sinusoidal adalah sebesar: 𝑞 = 𝑞0 sin. 𝛿4𝑊 𝛿𝑥 4. +2. 𝜋𝑥 𝑎. sin. 𝜋𝑦. (II.2). 𝑏. 𝛿4𝑊. 𝛿4𝑊. =. 𝛿𝑥 2 𝛿𝑦 2 𝛿𝑥 4. Syarat batas. 𝑞0. sin. 𝐷. 𝜋𝑥 𝑎. sin. 𝜋𝑦. (II.3). 𝑏. w = 0, Mx = 0, untuk x = 0, dan x = a w = 0, My = 0, untuk y = 0, dan y = b. Persamaan pelat dengan beban sinussoidal adalah sbb: 𝑤 = 𝐶 sin. 𝜋𝑥 𝑎. sin. 𝜋𝑦. (II.4a). 𝑏. 𝜋 𝜋𝑥 𝜋𝑦 𝛿𝑊 = 𝐶 cos sin 𝛿𝑥 𝑎 𝑎 𝑏 𝛿 2𝑊 𝜋 𝟐 𝜋𝑥 𝜋𝑦 = − 𝐶( ) sin sin 𝛿𝑥 2 𝑎 𝑎 𝑏 𝛿 3𝑊 𝜋 𝟑 𝜋𝑥 𝜋𝑦 = − 𝐶( ) cos sin 𝛿𝑥 3 𝑎 𝑎 𝑏 𝛿 4𝑊 𝜋 𝟒 𝜋𝑥 𝜋𝑦 = − 𝐶 ( ) sin sin 𝛿𝑥 4 𝑎 𝑎 𝑏 Dan seterusnya, didapat:. 𝛿4 𝑊. 𝑑𝑎𝑛. 𝛿𝑦 4. 𝛿4 𝑊 𝛿𝑥 2 𝛿𝑦 2. dan dimasuk persamaan pelat diatas maka didapat: 1 1 𝑞0 𝜋4 ( 2 + 2) . 𝐶 = 𝑎 𝑏 𝐷. 𝑤=. 𝑞0 1 1 4 𝜋 𝐷( 2 + 2 ) 𝑎 𝑏. 𝑠𝑖𝑛. →. 𝜋𝑥 𝑎. sin. 𝜋𝑦 𝑏. C=. 𝑞0 1. 𝜋 4 𝐷 (𝑎 2 +. 1 𝑏2. ) (II.4b). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

15. Persamaan ini adalah persamaan lendutan dengan beban sinussoidal.. Momen: 𝛿2 𝑊. 𝛿2 𝑊. 𝑀𝑥 = −𝐷( 𝛿𝑥 2 + 𝑣. 𝛿𝑦 2. ). 𝛿2 𝑊. 𝛿2 𝑊. 𝑀𝑦 = −𝐷( 𝛿𝑦 2 + 𝑣. 𝛿𝑥 2. (II.5a). ). (II.5b) 2. 𝑀𝑥𝑦 = −𝑀𝑦𝑥 = 𝐷(1 − 𝑣 ) 𝑀𝑥 =. 𝑞0 1 1 2 𝜋2 ( 2 + 2 ) 𝑎 𝑏. . (𝑎2 +. 𝑀𝑦 =. 𝑞0 1 1 2 𝜋2 ( 2+ 2 ) 𝑎 𝑏. . (𝑎2 +. 𝑀𝑥𝑦 =. 𝑥= 𝑦=. 1. 𝑎 2. . 𝑐𝑜𝑠. 𝑀𝑥𝑦 =. 𝑎. 𝑣 𝑏2. 𝑣. 𝑞0 (1−𝑣) 1 1 2 𝜋 ( 2+ 2) 𝑏 𝑎. 2. 𝛿 𝑊 ) 𝛿𝑥. 𝛿𝑦 2. 1 𝑏2. 𝜋𝑥 𝑎. ) . 𝑠𝑖𝑛. 𝜋𝑥. ) . 𝑠𝑖𝑛. 𝜋𝑥. cos. 𝑎. 𝑎. (II.5c). sin. 𝜋𝑦. sin. 𝜋𝑦. (II.5d). 𝑏. (II.5e). 𝑏. 𝜋𝑦. (II.5f). 𝑏. 𝑞0 1. 1. 𝜋 4 . 𝐷 (𝑎 2 +. 𝑏2. 1. (𝑀𝑥 )𝑚𝑎𝑥 =. 𝑞0 1 2 1 𝜋2 ( 2 + 2 ) 𝑏 𝑎. . (𝑎 2 +. (𝑀𝑥 )𝑚𝑎𝑥 =. 𝑞0 1 2 1 2 𝜋 ( 2+ 2) 𝑎 𝑏. . (𝑎 2 +. ). 𝑣 𝑏2. 1. 𝑣 𝑏2. ). (II.5g). ). (II.5h). Gaya Lintang:. 𝑄𝑥 = (. 𝛿𝑀𝑥𝑦 𝛿𝑦. 𝑄𝑦 = (. 𝛿𝑀𝑦. 𝑄𝑥 =. 𝑞0 (1−𝑣). 𝑄𝑥 =. 𝛿𝑦. 𝛿𝑀𝑥. +. −. 𝛿𝑥 𝛿𝑀𝑥 𝛿𝑥. 1 1 𝜋𝑎( 2 + 2) 𝑎 𝑏. 𝑞0 (1−𝑣). 1 1 𝜋𝑏( 2+ 2 ) 𝑎 𝑏. ) = −𝐷. ) = −𝐷. . 𝑐𝑜𝑠. 𝜋𝑥. . 𝑠𝑖𝑛. 𝜋𝑥. 𝑎. 𝑎. 𝛿 𝛿𝑥. 𝛿 𝛿𝑥. (. (. 𝛿2𝑊 𝛿𝑥 2. 𝛿2𝑊 𝛿𝑥 2. . sin. 𝜋𝑦. . cos. 𝜋𝑦. 𝑏. 𝑏. +. +. 𝛿2𝑊 𝛿𝑦 2 𝛿2𝑊 𝛿𝑦 2. ). ). (II.6a) (II.6b) (II.6c) (II.6d). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

16. 𝑉𝑥 = 𝑄𝑥 −. 𝛿𝑀𝑥𝑦 𝑞0 = 1 𝛿𝑦 𝑥 = 𝑎 𝜋𝑏 ( + 𝑎2. 𝑉𝑦 = 𝑄𝑦 −. 𝛿𝑀𝑥𝑦 = 𝛿𝑦 𝑥 = 𝑏. 𝑞0 1. 𝜋𝑏 (𝑎2 +. 𝑅 = 2(𝑀𝑥𝑦)𝑥=𝑎,𝑥=𝑏 =. 1 ) 𝑏2. 1 2−𝑣 𝜋𝑦 ( 2 + 2 ) sin 𝑎 𝑏 𝑏 1. ( 1 2 𝑏2 ) 𝑏2. +. (II.7a). 2−𝑣 𝜋𝑦 ) sin 2 𝑎 𝑎. (II.7b). 2𝑞0 (1 − 𝑣) 1 𝜋 2 𝑎𝑏 (𝑎2. +. (II.7c). 1 2 ) 𝑏2. Menghitung Lendutan dengan Metode Navier Ditinjau dari sudut matematis, persamaan differensial pelat termasuk persamaan differensial berorde empat dengan koefisien konstan. Untuk pelat segiempat. yang. bertumpu. sederhana,. penyelesaian. Navier. memberikan. keuntungan matematis yang cukup banyak, karena penyelesaian persamaan differensial parsial berorde empat direduksi menjadi penyelesaian persamaan aljabar.. Tumpuan Sederhana. Gambar II.8 Pelat segiempat yang bertumpu sederhana dengan beban terbagi rata (Rudolp Szilat, 1974). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

17. Penyelesaian Navier hanya berlaku bagi kondisi pelat segiempat berikut: (𝑤)𝑥=0,𝑥=𝑎 = 0. (𝑤)𝑦=0,𝑦=𝑏 = 0. (𝑚𝑥 )𝑥=0,𝑥=𝑎 = 0. (𝑚𝑥 )𝑦=0,𝑦=𝑏 = 0. dan. Lendutan dinyatakan dengan deret sinus ganda: 𝑚𝜋𝑥. ~ w(x,y) = ∑~ 𝑚=1 ∑𝑛=1 𝑊𝑚𝑛 𝑠𝑖𝑛. 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑦. (II.8). 𝑏. Beban lateral 𝑝𝑧 juga diekspansikan ke deret sinus ganda: ~ 𝑝𝑧 (x,y) = ∑~ 𝑚=1 ∑𝑛=1 𝑃𝑚𝑛 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝑥 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑦 𝑏. , (m,n=1,2,3,...). (II.9). Dengan mensubstitusikan Persamaan (II.8) dan (II.9) kedalam persamaan differensial pelat :. 𝜕4 𝑤 𝜕𝑥 4. +2. 𝜕𝑥 2 𝜕𝑦 2 𝜕4 𝑤. +. 𝜕4 𝑤 𝜕𝑦 4. =. 𝑝𝑧 (𝑥,𝑦) 𝐷. , maka akan diperoleh persamaan. aljabar untuk menghitung besaran gaya-gaya dalam 𝑊𝑚𝑛. 𝑊𝑚𝑛 [. 𝑚4 𝜋 4 𝑎4. +. 2𝑚2 𝑛2 𝜋 4 𝑎2 𝑏 2. +. 𝑛4 𝜋 4 𝑏4. ] 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝑥 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑦 𝑏. 1. = 𝐷 𝑃𝑚𝑛 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝑥 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑦 𝑏. (II.10a). Sehingga: 𝑊𝑚𝑛 = 𝐷𝜋4 [(𝑚2 ⁄. 𝑃𝑚𝑛. (II.10b). 𝑎2 )+(𝑛2 ⁄𝑏 2 )]2. Dengan demikian kita peroleh persamaan momen dan puntir: ] 𝑊𝑚𝑛 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝑥. ~ 𝑚 𝑦 = 𝜋 2 𝐷 ∑~ 𝑚=1 ∑𝑛=1 [(𝑏 ) + 𝑣 ( 𝑎 ) ] 𝑊𝑚𝑛 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝑥. ~ 𝑚 𝑥 = 𝜋 2 𝐷 ∑~ 𝑚=1 ∑𝑛=1 [𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝜉. 𝑛 2. 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝜂 𝑏. 𝑚 2. 𝑚𝑛. ~ 𝑚𝑥𝑦 = −𝜋 2 𝐷(1 − 𝑣) ∑~ 𝑚=1 ∑𝑛=1 𝑎𝑏 𝑊𝑚𝑛 𝑐𝑜𝑠. 𝑎. 𝑚𝜋𝑥 𝑎. 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑦. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑦. 𝑐𝑜𝑠. 𝑏. 𝑏. 𝑛𝜋𝑦 𝑏. (II.11). (II.12) (II.13). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

18. Untuk pelat segiempat bertumpu sederhana yang memikul beban lateral terpusat P maka persamaan lendutannya adalah turunan dari beban merata parsial. Tumpuan Sederhana. Gambar II.9 Pelat segiempat yang bertumpu sederhana dengan beban terpusat (Rudolp Szilat, 1974) Dengan memasukkan luas sentuhnya yang mendekati nol: 𝑝𝑜 =. 𝑃. c→0. 𝑐𝑑. dan d → 0. Sehingga persamaan ekspansi dapat ditulis: 16𝑃. 𝑃𝑚𝑛 = 𝜋2 𝑚𝑛𝑐𝑑 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝜉 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝜂 𝑏. 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝑐 2𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑑. (II.14a). 2𝑏. Namun agar pendekatan limit bisa digunakan maka persamaan ditulis kedalam bentuk yang lebih sesuai, ruas kanan persamaan tersebut dikalikan dan dibagi dengan a•b, sehingga: 𝑃𝑚𝑛 =. 4𝑃. lim [𝑎𝑏 𝑠𝑖𝑛. 𝑐→0,𝑑→0. 𝑚𝜋𝜉 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝜂. dengan mengetahui bahwa: lim. 𝑏. 𝑥. sin 𝛼. 𝑎→0. 𝛼. sin(𝑚𝜋𝑐 ⁄2𝑎)𝑠𝑖𝑛(𝑛𝜋𝑑⁄2𝑏 ) ] (𝑚𝜋𝑐 ⁄2𝑎)∙(𝑚𝜋𝑐 ⁄2𝑎). = lim [ 𝑎→0. (𝑑 ⁄𝑑𝛼 )𝑠𝑖𝑛𝛼 (𝑑 ⁄𝑑𝛼)𝛼. (II.14b). ] = lim cos 𝛼 = 1, 𝑎→0. sehingga persamaannya menjadi: 4𝑃. 𝑃𝑚𝑛 = 𝑎𝑏 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝜉 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝜂 𝑏. (II.14c). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

19. Dan lendutan pelat yang memikul beban terpusat diperoleh dari persamaan berikut:. w(x,y) =. 𝑚𝜋𝜉 𝑛𝜋𝜂 𝑠𝑖𝑛 𝑎 𝑏 2 2 𝜋 2 𝑎𝑏𝐷 [(𝑚) +(𝑛) ] 𝑎 𝑏. 4𝑃. 𝑠𝑖𝑛. 𝑠𝑖𝑛. 𝑚𝜋𝑥 𝑎. 𝑠𝑖𝑛. 𝑛𝜋𝑦 𝑏. (II.15). Dengan menerapkan prinsip superposisi, lendutan pelat akibat semua jenis beban lateral dapat dihitung, asalkan pelat tersebut bertumpu sederhana disemua tepinya.. II.5. Profil Metal Deck Metal deck adalah material baja ringan dengan karakteristik material teknik. yang unik dan bentuk profil yang dalam, yang mana berfungsi sebagai penahan geser dan menambah daya kapasitas dari profil tersebut. Metal deck dapat diaplikasikan sebagai pelat lantai beton komposit pada struktur beton maupun struktur baja. Metal deck memiliki empat fungsi sekaligus yaitu: sebagai bekisting, sebagai tulangan positif, sebagai lantai kerja dan sebagai langit-langit atau plafond. Penggunaan metal deck memiliki beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan beton konvensional yang menggunakan bekisting multipleks atau kayu, antara lain: 1. Kebutuhan volume beton akan berkurang, karena bentuk profil metal deck, dengan ketebalan pelat lantai beton yang sama, volume beton yang dibutuhkan akan lebih sedikit (terpotong volume cekungan profil metal deck). 2. Kebutuhan volume besi tulangan akan berkurang, karena metal deck juga berfungsi sebagai tulangan, sehingga hanya dibutuhkan satu lapisan besi tulangan. 3. Instalasi yang mudah dan cepat sehingga total durasi proyek lebih singkat, proses pelaksanaan lebih cepat dan tidak perlu dibongkar lagi seperti bekisting konvensional multipleks dan kayu.. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

20. 4. Berat sendiri pelat lebih ringan, karena kebutuhan volume beton lebih sedikit untuk tebal pelat lantai yang sama. 5. Mudah dalam trasportasi dan ringan, karena dapat diproduksi sesuai permintaan ukuran dan untuk satu lembar metal deck hanya berkisar 32 kg, dapat diangkat oleh satu orang. 6. Total biaya yang lebih ekonomis, karena volume beton lebih sedikit, pembesian tulangan hanya perlu satu lapis. Pemasangan panel metal deck pada pelat beton diletakkan melintang (pada arah memendek). Pelat-pelat lantai dan atap yang terdiri dari panel-panel lantai baja (steel deck panels), yang berfungsi baik sebagai cetakan maupun sebagai tulangan bagi beton yang terletak di atasnya, telah banyak dipakai pada bangunanbangunan yang rangka utamanya terdiri dari konstruksi baja atau konstruksi komposit. Perencanaan pelat seperti ini dalam beberapa cara berbeda dengan perencanaan dari pelat lantai beton bertulang yang memakai tulangan yang bersirip permukaannya. Satu hal yang perlu dicatat ialah bahwa luas penampang dari lantai baja yang berfungsi sebagai tulangan ini didistribusikan pada sebagian dari tinggi pelat melalui suatu cara yang bergantung pada bentuk dari lantai baja tersebut. Hal yang lebih penting lagi ialah kenyataan bahwa keberhasilannya lantai baja tersebut berfungsi sebagai perkuatan pelat seluruhnya tergantung pada kemampuan ikatan antara kedua material tersebut pada pernukaan pertemuannya. Seperti juga halnya pada batang tulangan yang berfungsi sebagai penulangan, biasanya bahan-bahan ikatan kimiawi saja tidak cukup untuk dapat menjamin terbentuknya lekatan yang kuat. Berdasarkan alasan ini, untuk memperkuat ikatan tersebut dipakai berbagai alat yang dikenal dengan sebutan alat penyalur gaya geser. Pada kebanyakan kasus, alat-alat ini terdiri dari tonjolan-tonjolan yang mempunyai jarak antara yang dekat sekali. Alat-alat ini bekerja dalam cara yang sama seperti fungsi dari batang bersirip dalam memperbesar kekuatan lekatnya. Disamping itu alat ini juga harus mampu melawan. kecenderungan. terpisahnya lantai baja dan beton dalam arah vertikal. Tonjolan-tonjolan dapat melakukan tugas ini dengan jalan dimiringkan kearah horizontal, sehingga dapat. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

21. memikul kedua gaya horizontal (ikatan) dan gaya-gaya vertikal (gaya yang berusaha memisahkan baja dan beton). Pada jenis lantai baja lainnya, pada bagian dari atas rusuk-rusuk lantai tersebut dilas kawat-kawat baja dalam arah tranversal dengan jarak antara yang dekat sekali sehingga dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan. Pada saat dibebani pelat-pelat lantai dengan baja komposit ini akan mengalami keruntuhan lentur melalui suatu cara yang tidak banyak berbeda dibandingka dengan keruntuhan lentur dari pelat-pelat biasa, atau melaui hilangnya ikatan antara lantai baja tersebut dengan beton. Keadaan ini dikenal sebagai keruntuhan lekatan geser, dan justru kekuatan lekat geser inilah yang menjadi suatu problem khusus dari pelat-pelat komposit.. Gambar II.10 Smartdek 51 (www.tatabluescopesteel.com). Gambar II.11 Ilustrasi pelat komposit beton metal deck Umumnya metal deck yang digunakan adalah ukuran tebal 0,75 mm dan lebar 96 cm, namun sebenarnya metal deck juga mempunyai bermacam-macam ketebalan dan ukuran. Ketebalan metal deck sama dengan katebalan baja ringan, yakni 0,60 mm, 0,65 mm, 0,70 mm, 0,75 mm sampai 1,0 mm. Lebar nya sendiri mulai 88 cm, 92 cm, 96 cm dan 100 cm. Pada penelitian tesis ini kita. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

22. menggunakan Smartdeck 51 dengan ketebalan 0,70 mm, dengan spesifikasi seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut ini. Tabel II.1 Spesifikasi metal deck Smartdek 51 (www.tatabluescope.com) Ketebalan. Berat. Luas. Zinc. Kuat Tarik. Momen. Modulus. Smartdeck 51. sendiri. Potongan. Coating. Baja. Inersia. Section. (kg/m2). (mm2/m). (g/m2). (MPa). (mm4/m). (mm3/m). 0,70. 7,35. 888,9. 275. 550. 409687,50. 15156,25. 1,00. 10,34. 1269,7. 275. 550. 526562,50. 19479,17. 1,20. 12,33. 1523,9. 275. 550. 701979,17. 25958,33. Namun selain dari segi keuntungan, terdapat juga kekurangan penggunaan pelat lantai komposit beton metal deck: 1. Metal deck tidak tertanam di dalam beton, hal ini sangat berbahaya saat terjadi kebakaran pada bangunan. 2. Apabila pada masa konstruksi tidak dilakukan pengawasan dengan cermat, maka dapat terjadi kerusakan pada metal deck seperti akibat penumpukan peralatan kerja yang terpusat di satu tempat, dan atau akibat tumpukan beton segar yang keluar dari selang hanya terpusat di satu tempat. 3. Ikatan beton dengan metal deck hanya terdapat pada satu sisi saja. Maka dari itu sebelum pengecoran permukaan metal deck harus sangat bersih dari kotoran dan bahan-bahan seperti minyak. Pada bagian metal deck yang langsung berhubungan dengan beton terdapat suatu embossment, yaitu elemen penahan terjadinya slip. Slip yang terjadi akan mempengaruhi perilaku pelat dalam memikul beban, karena setelah terjadi slip maka elemen struktur sudah bukan elemen struktur komposit (terjadi perpisahan antara beton dengan metal deck), dan setelah kehilangan sifat kompositnya maka struktur beton akan menjadi beban bagi metal deck. (Perceka, 2009).. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

23. Besarnya slip yang terjadi sangat dipengaruhi jumlah embossment, bentuk embossment, profil penampang dan juga ikatan geser/shear studs. Dengan berkembangannya teknologi, maka akan terdapat juga perkembangan model profil penampang atau bentuk dan jumlah embossment. Sehingga suatu pengujian yang terus dilakukan untuk spesifikasi yang baru adalah sebagai pembanding dari analisis menurut teori-teori yang sudah ada. (Perceka, 2009).. II.5.1 Uji Kuat Tarik Metal deck yang digunakan dalam struktur pelat komposit adalah baja cold formed, yaitu baja yang dibentuk dalam keadaan dingin. Untuk mengetahui kuat tarik leleh lembaran metal deck dibuat sample strip, dimana sketsa sampel ditunjukkan oleh Gambar II.12.. Gambar II.12 Bentuk Spesimen Sampel Metal Deck. Gambar II.13 Lokasi sampel yang diambil Sedangkan sketsa pengujian kuat tarik sample metal deck, ditunjukkan pada Gambar II.14.. Gambar II.14 Sketsa uji kuat tekan tarik sampel metal deck. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

24. Dari uji tarik sampel diatas dapat diperoleh kurva beban vs displacement dari metal deck. Secara umum kurva beban vs displacement dari hasil pengujian tarik lembaran metal deck seperti pada Gambar II.13.. Gambar II.15 Kurva beban vs displacement sampel strip dari metal deck. Pada penelitian yang dilakukan oleh (Perceka, 2009) diperoleh tegangan leleh metal deck seperti pada tabel berikut: Tabel II.2 Hasil uji kuat tarik sampel metal deck. Kode Sample. Pyeild (kg). L (mm). t (mm). A= L x t. 𝒇𝒚𝒅𝒆𝒄𝒌 (MPa). Sample 1. 638,07. 20,10. 0,7. 14,07. 453,49. Sample 2. 540,463. 20,88. 0,7. 14,616. 369,775. Sample 3. 554,717. 20,55. 0,7. 14,385. 385,622. Dari tabel tersebut diperoleh tegangan leleh rata-rata adalah 402.962 MPa.. II.5.2 Modulud Elastisitas Modulus elastisitas adalah perbandingan tegangan leleh dengan regangan leleh. Nilai modulus elastisitas untuk material-material yang tergolong logam umumnya adalah tetap untuk nilai tegangan leleh yang berbeda- beda. Untuk baja dan elemen logam lainnya, modulus elastisitas diperoleh dari kurva tegangan vs regangan hasil uji tarik sampel strip seperti halnya untuk mengetahi tegangan. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

25. leleh metal deck. Kemiringan garis selama kondisi elastis adalah besarnya modulus elastisitas. Namun jika pengujian tarik dilakukan dengan tidak menggunakan strain gauge, maka untuk mengetahui modulus elastisitas suatu material logam dapat digunakan pengujian lentur dalam kondisi elastis. Untuk balok/pelat satu arah dengan perletakan sederhana seperti berikut :. Gambar II.16 Struktur di atas perletakan sederhana dengan dua beban terpusat Dari Gambar II.14 maka persamaan untuk menghitung lendutan adalah: ∆=. 𝑃. 𝐿𝑠 24 𝐸𝐼. (3𝐿2 − 4𝐿2𝑠 ). (II.16). Pada pengujian lentur kondisi elastic untuk elemen pelat ataupun balok, diketahui suatu nilai beban tertentu dan lendutan tertentu. Maka dari persamaan (II.13) dapat dihitung modulus elastisitas dengan persamaan : 𝐸=. 𝑃. 𝐿𝑠 24 ∆𝐼. (3𝐿2 − 4𝐿2𝑠 ). (II.17). II.6 Penyelidikan Eksperimental Eldib, M.E. A-H. et al, (2009) mempelajari tindakan pelat komposit dua arah melalui tes yang dilakukan untuk menentukan distribusi reaksi akibat beban titik. Lima benda uji pelat komposit diuji. Semua pelat memiliki dimensi nominal 3.660 mm dengan 4.880 mm dimana tepi pendek adalah sejajar dengan tulangan baja. Empat beban simetris terkonsentrasi terletak 1.200 mm di kedua arah yang diterapkan pada setiap pelat. Hasil dari lendutan yang terjadi disajikan dalam bentuk kurva sebagai berikut, hasilnya dibandingkan antara hasil ekperiemental dengan hasil perhitungan finete elemen:. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

26. Gambar II.17(a) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 1. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009). Gambar II.17(b) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 2. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009). Gambar II.17(c) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 3. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

27. Gambar II.17(d) Hasil perbandingan lendutan yang terjadi antara analitikal dan eksperimental untuk pelat 4. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) Tabel II.3 Persentase peningkatan beban terpusat untuk pelat perletakan dua arah dengan tulangan sehubungan dengan beban dua arah tanpa tulangan. (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009) r. 𝒓𝒔 = 𝟏𝟑. 𝒓𝒔 = 𝟐𝟎. 𝒓𝒔 = 𝟐𝟔. 33% 50%. 67%. 33%. 50%. 67%. 33%. 50%. 67%. 0,5. 1,06. 1,08. 1,10. 1,09. 1,13. 1,13. 1,13. 1,15. 1,18. 0,6 0. 1,05. 1,06. 1,08. 1,08. 1,11. 1,11. 1,10. 1,12. 1,14. 1,0 7. 1,03. 1,05. 1,06. 1,08. 1,11. 1,11. 1,09. 1,11. 1,13. 1,3 0. 1,03. 1,04. 1,05. 1,08. 1,09. 1,09. 1,08. 1,11. 1,12. 2,0 3. 1,03. 1,04. 1,05. 1,08. 1,09. 1,09. 1,08. 1,11. 1,12. 0. Gambar II.18(a) Hubungan lendutan terhadap beban-titik tengah untuk pelat lebar 2800 mm (Rs = 20). (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009). UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

28. Gambar II.18(b) Hubungan lendutan terhadap beban-titik tengah untuk pelat lebar 2800 mm (Rs = 26). (Eldib, M.E. A-H. et al, 2009). II.6.1 Biaya Material Menyusun perkiraan biaya pembelian material amat kompleks, mulai dari membuat spesifikasi, mencari sumber sampai kepada membayar harganya. Terdapat berbagai alternatif yang tersedia untuk kegiatan tersebut, sehingga bila kurang tepat menanganinya mudah sekali membuat proyek menjadi tidak ekonomis. Harga bahan yang dipakai biasanya harga bahan di tempat pekerjaan, jadi sudah termasuk biaya angkutan, biaya menaikkan dan menurunkan, pengepakkan, penyimpanan sementara di gudang, pemeriksaan kualitas dan asuransi. II.6.2 Volume / kubikasi pekerjaan Volume suatu pekerjaan ialah menghitung jumlah banyaknya volume pekerjaan dalam satu satuan. Volume juga disebut sebagai kubikasi pekerjaan. Jadi volume (kubikasi) suatu pekerjaan, bukanlah merupakan volume (isi sesungguhnya), melainkan jumlah volume bagian pekerjaan dalam satu kesatuan. Dibawah ini diberikan beberapa contoh sebagai berikut : a. Volume pondasi batu kali = 25 m3 b. Volume atap = 140 m2 c. Volume lisplank = 28 m d. Volume angker besi = 40 kg. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

29. e. Volume kunci tanam = 17 buah Dari contoh di atas dapat diketahui dengan jelas bahwa satuan masing-masing volume pekerjaan, seperti volume pondasi batu kali 25 m3, atap 140 m2, lisplank 28 m, angker besi beton 40 kg dan kunci tanam 17 buah, bukanlah volume dalam arti sesungguhnya melainkan volume dalam satuan, kecuali volume pondasi batu kali 25 m3 yang merupakan volume sesungguhnya. Masing-masing volume di atas mempunyai pengertian sebagai berikut : o Volume pondasi batu kali dihitung berdasarkan isi, yaitu panjang x luas penampang yang sama. o Volume atap dihitung berdasarkan luas, yaitu jumlah luas bidang-bidang atap, seperti segitiga, persegipanjang, trapezium, dan sebagainya. o Volume lisplank dihitung berdasarkan panjang atau luas. o Volume angker besi dihitung berdasarkan berat, yaitu jumlah panjang angker x berat/m. o Volume kunci dihitung berdasarkan jumlah banyaknya kunci Harga Satuan Pekerjaan. Harga satuan pekerjaan. ialah. jumlah. harga. bahan. berdasarkan. perhitungan analisis. Harga bahan didapat di pasaran, dikumpulkan dalam satu daftar yang dinamakan. daftar harga satuan bahan. Setiap bahan atau. material. dan. mempunyai. jenis. kualitas. tersendiri. Hal ini menjadi harga. material tersebut beragam. Untuk itu sebagai patokan harga biasanya didasarkan pada lokasi daerah bahan tersebut berasal dan sesuai dengan harga patokan dari pemerintah.. II.7 Pekerjaan Beton II.7.1 Pekerjaan Bekisting Pekerjaan cetakan beton, yang secara umum para petugas dilapangan menyebut dengan istilah bekisting, adalah merupakan pekerjaan sementara, tetapi walaupun merupakan pekerjaan sementara harus kuat untuk menahan tekanan beton yang masih cair dan juga harus kuat jika terkena injakan para pekerja dan. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

30. pukulan-pukulan yang tidak disengaja. Harus diyakini juga agar tidak berubah bentuknya selama pekerjaan pengecoran beton sampai beton menjadi keras. Cetakan balok beton atau pelat beton yang menggantung beban keseluruhan harus dipikul oleh balok-balok kayu, kemudian beban dari balok-balok kayu tersebut diteruskan ke tiang-tiang penyangga dari perancah atau schaffolding. Konstruksi cetakan beton harus dibuat sedemikian rupa sehingga mudah dibongkar. Konstruksi bekisting untuk struktur yang mendukung bebas terdiri dari suatu konstruksi penyangga dari perancah kayu atau perancah baja bersekrup (schaffolding). Perancah kayu umumnya diletakkan di bagian. atas gelagar. balok yang cukup panjang dan lebarnya, untuk mencegah bekisting bergeser. Perancah kayu dapat disetel tingginya dengan pertolongan dua potong kayu yang dapat digeser. Perancah ini termasuk tipe penyangga tradisional. Perancah baja. bersekrup (schaffolding) terdapat. dipasaran dengan bermacam-macam. panjang dan besarnya. Perancah baja semakin banyak digunakan karena selain pemasangannya yang mudah dan cepat, perancah ini juga mampu menyangga beban sampai dengan 5-20 kN (500-2000 kg). Perancah baja bersekrup terdiri dari dua pipa baja yang disambung dengan selubung sekrup atau mur penyetel. Penggunaan perancah baja bersekrup membutuhkan pengawasan serta ketelitian dalam pemasangannya. Jika perancah ini dirawat dengan baik, maka dapat dipakai bertahun- tahun. Penyetelan dari perancah kayu atau perancah baja bersekrup (schaffolding) memerlukan persyaratan seperti di bawah ini: 1) Perancah harus berdiri tegak lurus. Hal ini berguna untuk. mencegah. perubahan bekisting akibat dari gaya-gaya horisontal. Penyetelan dalam arah tegak lurus harus dengan waterpass. 2) Bila beberapa lantai bertingkat akan dicor berurutan, maka lendutan akibat dari lantai yang telah. mengeras harus dihindarkan dengan. menempatkan perancah diperpang angannya sebaik mungkin. 3) Tempat dari perancah perlu dipilih sedemikian rupa sehingga beban-beban dapat terbagi serata mungkin.. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

31. Perencanaan yang baik ini akan menghasilkan suatu kebutuhan akan kayu yang paling efisien. Pada bagian kayu yang menopang beban yang tidak besar, dapat digunakan jenis kayu yang sesuai. Kayu juga jangan sampai memikul beban melebihi kapasitasnya karena akan membuat kayu lebih cepat rusak. Kayu sebagai penopang beban akan direncanakan cukup memadai .. Gambar II.19 Contoh pengerjaan bekisting. II.7.2 Pekerjaan Pembesian Beton. Pembesian atau juga biasa disebut penulangan untuk beton, biasanya berfungsi menahan gaya tarik yang terjadi pada beton, karena beton tidak kuat menahan gaya tarik. Peran perencana dalam menghitung pembesian juga harus memperhitungkan jarak besi antara besi, jangan sampai terjadi anggregat kasar tertahan oleh anyaman besi beton sehingga di bawah anyaman akan keropos. Dalam merencanakan pembesian sebaiknya tidak terlalu banyak ragam dan ukuran besi yang digunakan, hal ini untuk mengurangi peluang kesalahan petugas di lapangan. Pemasangan dan pembengkokkan tulangan harus sedemikan rupa sehingga posisi dari tulangan sesuai dengan rencana dan tidak mengalami perubahan bentuk maupun tempat selama pengecoran berlangsung. Pembuatan dan pemasangan tulangan sesuai dengan PBI 1971. A. Pemasangan 1. Tulangan harus dipasang sedemikian rupa diikat dengan kawat baja, hingga sebelum dan selama pengecoran tidak berubah tempatnya.. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

32. 2. Tulangan pada dinding dan kolom-kolom beton harus dipasang pada posisi yang benar dan untuk menjaga jarak bersih digunakan spacers/penjaga jarak. 3. Tulangan pada balok-balok footing dan pelat harus ditunjang untuk memperoleh lokasi yang tepat selama pengecoran beton dengan penjaga jarak, kursi penunjang dan penunjang lain yang diperlukan. 4. Tulangan-tulangan yang langsung di atas tanah dan di atas agregat (seperti pasir, kerikil) dan pada lapisan kedap air harus dipasang/ditunjang hanya dengan tahu beton yang mutunya paling sedikit sama dengan mutu beton yang akan dicor. 5. Perhatian khusus perlu dicurahkan terhadap ketepatan tebal penutup beton. Untuk itu tulangan harus dipasang dengan penahan jarak yang terbuat dari beton dengan mutu paling sedikit sama dengan mutu beton yang akan dicor. Penahan-penahan jarak dapat berbentuk blok-blok persegi atau gelang-gelang yang harus dipasang sebanyak minimum 4 buah setiap m2 cetakan atau lantai kerja. Penahan-penahan jarak ini harus tersebar merata. Pada pelat-pelat dengan tulangan rangkap, tulangan atas harus ditunjang pada tulangan bawah oleh batang-batang penunjang atau ditunjang langsung pada cetakan bawah atau lantai kerja oleh blok-blok beton yang tinggi. Perhatian khusus perlu dicurahkan terhadap ketepatan letak dari tulangan balok yang berbatasan.. Gambar II.20 Contoh pekerjan pembesian. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

33. II.7.3 Pekerjaan Pengecoran Pada dasarnya beton adalah berupa bahan campuran dari semen, aggregat, dan air dengan perbandingan berat tertentu yang telah diaduk secara sempurna.. Gambar II.21 Contoh pekerjaan pengecoran pengecoran pelat beton konvensional (kiri) dan pengecoran pelat metal deck (kanan). Untuk tujuan tertentu kadang-kadang campuran beton perlu ditambahkan admixtures, misalnya untuk meningkatkan workability, membuat cepat mengeras, menunda setting time dari beton, mempercepat setting time dari beton menambah kuat tekan beton, tahan terhadap sulfat dan lain sebagainya.. II.8 Komposite Beton Metal Deck II.8.1 Pelat Beton Pelat adalah elemen horizontal struktur yang mendukung beban mati maupun beban hidup dan menyalurkannya ke rangka vertikal dari sistem struktur. Kekakuan hubungan antara pelat dan tumpuan akan menentukan besar momen lentur yang terjadi pada pelat. Untuk bangunan gedung, umumnya pelat tersebut ditumpu oleh balok-balok secara monolit, yaitu pelat dan balok dicor bersamasama sehingga menjadi satu-kesatuan, seperti pada Gambar II.22(a) atau ditumpu. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

34. oleh dinding-dinding bangunan seperti pada Gambar II.22(b) kemungkinan lainnya, yaitu pelat didukung oleh balok-balok baja dengan sistem komposit seperti pada Gambar II.22(c) atau didukung oleh kolom secara langsung tanpa balok, yang dikenal dengan pelat cendawan, seperti Gambar II.22(d).. (a) (b). (c). (d). Gambar II.22 (a). Pelat ditumpu balok (monolit) (b). Pelat ditumpu oleh dinding / tembok (c). Pelat ditumpu balok baja dengan sistem komposit (d). Pelat ditumpu kolom secara langsung (pelat cendawan). II.8.2 Aplikasi Metal Deck a. Volume Metal dack V = luas metal deck (m2) x luas pelat (m2) b. Teknik pemasangan Secara umum pemasangan metal deck ada 2 cara : 1. Teknik perkotak/ruangan Pada teknik ini biasanya pengecoran dak/lantai dibarengi dengan mengecor balok utama, maka cara pemasangan metal deck potongannya disesuaikan dengan pekotak/ruangan, teknik pemmetal deckan perkotak, kita ambil contoh lebar balok utama misalkan dibuat 20 cm, dari kolom A ke B p = 4,20 m, maka potongan. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

35. panjang metal deck menjadi 4,25 m, pada tehnik ini pemasangan metal deck membutuhkan waktu yang agak lama dibanding dengan tehnik metal deck diatas balokan/potongan metal deck terpanjang. 2. Teknik pemasangan metal deck diatas balok utama Maksudnya semua balok baik balokan utama maupun balokan anak sudah dicor terlebih dahulu, kemudian metal deck dan wiremesh dipasang diatasnya/digelar. Pada teknik ini pengerjaannya lebih cepat dari pada teknik perkotak/ruangan, sebab metal deck dipasang langsung melewati minimal 3 balokan.. II.8.3 Pelat Komposit Beton Metal Deck Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material sehingga dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari material pembentuknya. Komposit memiliki sifat mekanik yang lebih bagus dari logam, kekakuan jenis (modulus Young/density) dan kekuatan jenisnya lebih tinggi dari logam. Beberapa lamina komposit dapat ditumpuk dengan arah orientasi serat yang berbeda, gabungan lamina ini disebut sebagai laminat. Komposit dibentuk dari dua jenis material yang berbeda, yaitu: penguat (reinforcement), yang mempunyai sifat kurang ductile tetapi lebih rigid serta lebih kuat. Matriks, umumnya lebih ductile tetapi mempunyai kekuatan dan rigiditas yang lebih rendah. Secara garis besar ada 3 macam jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakannya, yaitu : 1. Fibrous Composites (Komposit Serat). Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu laminat atau satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat / fiber. Fiber yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara acak maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman.. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.